- •Введение
- •Содержание
- •1. Техническое задание
- •2. Техническое предложение
- •2.1. Назначение узлов и проектируемого привода в целом
- •2.2. Выбор компоновки привода
- •2.3. Выбор электродвигателя
- •2.4. Кинематический расчет
- •2.5. Выбор материалов для изготовления червячной передачи
- •2.6. Расчет червячной передачи
- •2.7. Расчет на прочность
- •2.8. Определение сил, действующих при работе передач
- •2.9. Тепловой расчет
- •3.Эскизный проект
- •3.1.Определение диаметров валов и предварительный выбор подшипников
- •3.2. Выбор способов соединений валов с установленными на них деталями и расчет этих соединений
- •3.3. Эскизная компоновка редуктора
- •3.4.Расчет валов привода на прочность
- •3.5.Расчет подшипников для валов привода
- •3.6.Расчет предохранительной муфты
- •3.7.Определение размеров элементов корпуса, крышек и др. Деталей
- •Библиографический список
2.6. Расчет червячной передачи
Межосевое расстояние
(14)
По рекомендациям [2] исходя из того, что передаточное число равно 43 принимаем червяк с числом заходов (z1) равном 1.
При этом число зубьев колеса
z2=z1*U (15)
z2=z1*U=1*43=43
По условию неподрезания зубьев:
z2≥28
Условие выполняется.
По рекомендациям [2] назначаем коэффициент диаметра червяка (q1) равным 10, при этом для силовых передач
- в рекомендуемых пределах
Епр – модуль упругости
, (16)
Е1, Е2 –модули упругости материалов червяка и колеса
,
По формуле (14) определяем:
Округляем по ряду Ra40 и принимаем аw=130мм.
Определяем модуль m
(17)
,
принимаем m=5.
Находим необходимый коэффициент смещения:
(18)
.
Это значение нужно уменьшить, поэтому принимаем z2=42, тогда U=42 и находим
Определяем делительные диаметры червяка и колеса:
(19)
(20)
Проверяем выбранное значение vs:
, (21)
Где v1- окружная скорость на червяке
(22)
,
γ – угол подъёма винтовой линии
(23)
По формуле (21) определяем:
В связи с большими скоростями скольжения материал венца оставляем прежним БрОФ10-1.
Основные размеры:
- для червяка: z1=1,
m=5мм,
q=10,
d1=50мм,
(24)
где dа1 – диаметр окружности вершин червяка,
Принимаем dа1=60мм,
(25)
где df1 - диаметр окружности впадин червяка,
(26)
Где b1 – длина червяка
,
принимаем b1=92,6мм.
-для колеса:
аw=130мм,
z2=42,
х=0,
d2=210мм,
(27)
Где dа2 - диаметр окружности вершин колеса,
(28)
Где df2 - диаметр окружности впадин колеса,
(29)
Где b2 - ширина червячного колеса,
b2=45мм,
(30)
Где dаМ2 – диаметр окружности вершин колеса
.
Размеры заготовок.
Чтобы получить при термической обработки принятые для расчета механические характеристики материала колес, требуется, чтобы размеры Dзаг, Сзаг, Sзаг заготовок колес не превышали предельно допустимых значений Dпр, Sпр.
Dзаг = da + 6 = 60+6=66мм
Dзаг = 66 < Dпр = 200
Sзаг = 8 * m = 8 * 5 = 40 мм < Sпр = 125 мм
Сзаг = 0,5 * b2 = 0,5 * 45 = 22,5 мм < Sпр =125 мм
2.7. Расчет на прочность
1.Проверяем прочность по контактным напряжениям.
(31)
где εα – торцовый коэффициент перекрытия в средней плоскости червячного колеса.
(32)
2δ – условный угол обхвата червяка венцом колеса
δ=500=0,8727 рад .
(33)
v2- окружная скорость на колесе
ξ≈0,75 – коэффициент, учитывающий уменьшение длины контактной линии,
Кβ =1,05 – коэффициент концентрации нагрузки,
КН=1,05 – коэффициент расчетной нагрузки
α =20 – профильный угол
Условие прочности соблюдается с недогрузкой 5,25%.
2.Проверяем прочность на изгиб.
(34)
где Ft2 - окружная сила колеса,
(35)
,
- коэффициент расчетной нагрузки,
(36)
,
zv- эквивалентное число зубьев колеса,
(37)
,
YF=1,55 – коэффициент формы зуба,
(38)
,
,
(39)
,
(40)
,
(41)
,
По формуле (34) определяем:
Условия точности выполняется.
3.Уточняем КПД
(42)
Ранее было принято η=0,76. Отклонение на 4% считаем допустимым и не производим уточняющего расчета на прочность, так как запасы прочности были достаточно большими.